Sains Popular | Pengetahuan Injap Praktikal: Adakah Anda Tahu Semua Ini?

Asas Injap

1. Parameter asas injap ialah: tekanan nominal PN, diameter nominal DN.

2. Fungsi asas injap: tutup dan sambungkan medium, laraskan aliran, tukar arah aliran.

3. Kaedah sambungan utama untuk injap ialah: bebibir, benang, kimpalan, dan wafer.

4. Penarafan tekanan-suhu injap: di bawah bahan dan suhu kerja yang berbeza, tekanan kerja maksimum yang dibenarkan berbeza-beza.

5. Piawaian untuk bebibir paip terutamanya termasuk dua sistem: sistem Eropah dan sistem Amerika.

Dimensi sambungan kedua-dua sistem adalah berbeza sama sekali dan tidak boleh ditukar ganti.

Untuk klasifikasi tekanan, perbezaan yang paling sesuai ialah:

• Sistem Eropah: PN0.25, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.3, 10.0, 16.0, 25.0, 32.0, 40.0 MPa.

• Sistem Amerika: PN1.0 (Kelas 75), 2.0 (Kelas 150), 5.0 (Kelas 300), 11.0 (Kelas 600), 15.0 (Kelas 900), 26.0 (Kelas 1500), 42.0 (Kelas 2000)

• Jenis bebibir terutamanya termasuk: kamiran (IF), kimpalan plat (PL), kimpalan punggung leher (SO), kimpalan punggung leher (WN), kimpalan soket (SW), bebibir berulir (Th), bebibir longgar gelang kimpalan punggung (PJ/SE)/(LF/SE), bebibir longgar gelang kimpal rata (PJ/RJ), dan penutup bebibir (BL).

• Jenis muka pengedap bebibir termasuk: muka rata (FF), muka terangkat (RF), cekung (FM) cembung (M), alur lidah (T) (G), sambungan cincin (RJ), dsb.

Injap Biasa (Umum).

1. Kod jenis injap Z, J, L, Q, D, G, X, H, A, Y, S mewakili: injap pintu, injap glob, injap pendikit, injap bola, injap rama-rama, injap diafragma, injap palam, injap sehala, injap keselamatan, injap pengurangan tekanan dan perangkap stim.

2. Kod jenis sambungan injap 1, 2, 4, 6, 7 mewakili: 1—benang dalaman, 2—benang luar, 4—bebibir, 6—dikimpal, 7—wafer.

3. Kod jenis pemacu injap 9, 6, 3 mewakili: 9—elektrik, 6—pneumatik, 3—gear cacing.

4. Kod bahan badan injap Z, K, Q, T, C, P, R, V mewakili: besi tuang kelabu, besi tuang mulur, besi tuang nodular, tembaga dan aloi, keluli karbon, keluli tahan karat kromium-nikel, keluli tahan karat kromium-nikel-molibdenum, keluli kromium-molibdenum-vanadium.

5. Kod bahan pengedap atau pelapik kerusi injap R, T, X, S, N, F, H, Y, J, M, W mewakili: keluli tahan karat austenit, aloi tembaga, getah, plastik, plastik nilon, fluoroplastik, keluli tahan karat Cr, aloi keras, pelapik getah, aloi Monel, bahan badan injap.

6. Badan injap besi tuang tidak sesuai untuk keadaan berikut:

• Wap air atau gas basah dengan kandungan lembapan yang tinggi;

• Cecair mudah terbakar atau meletup;

• Persekitaran dengan suhu di bawah -20°C;

• Gas mampat.

Injap Kawalan

1. Injap kawalan terdiri daripada badan injap, penggerak, dan aksesorinya.

2. Penggerak diafragma pneumatik mempunyai dua jenis: tindakan langsung dan tindakan terbalik. Dengan tekanan isyarat yang semakin meningkat, rod tolak bergerak ke bawah dalam tindakan langsung, dan bergerak ke atas dalam tindakan terbalik. Tekanan isyarat standard ialah 20-100 kPa; tekanan tertinggi dengan positioner ialah 250 kPa. Saiz lejang asas ialah: 10, 16, 25, 40, 60, 100 mm.

Apakah ciri-ciri penggerak elektrik berbanding dengan penggerak pneumatik, dan apakah jenis keluaran yang berbeza?

• Sumber kuasa adalah elektrik, yang ringkas dan mudah, dengan tujahan dan tork yang tinggi, dan ketegaran yang lebih besar. Walau bagaimanapun, strukturnya lebih kompleks, dan kebolehpercayaan lebih rendah. Ia lebih mahal dalam saiz kecil hingga sederhana berbanding dengan penggerak pneumatik. Ia sering digunakan dalam situasi tanpa sumber udara atau di mana pencegahan letupan/kebakaran tidak ketat.

• Terdapat tiga jenis keluaran: lejang sudut, lejang linear dan berbilang pusingan.

Apakah ciri-ciri injap kawalan satu tempat duduk bertindak langsung, dan di manakah ia digunakan?

• Kebocoran rendah, kerana hanya satu teras injap memastikan pengedap yang lebih baik. Kebocoran standard ialah 0.01%KV, dan reka bentuk selanjutnya boleh menjadikannya injap tutup.

• Perbezaan tekanan kecil yang dibenarkan disebabkan oleh daya tujahan tidak seimbang yang tinggi. Untuk DN100, perbezaan tekanan hanya 120 kPa.

• Kapasiti aliran kecil. KV untuk DN100 hanya 120. Ia harus digunakan dalam kes dengan kebocoran kecil dan perbezaan tekanan rendah.

Apakah ciri-ciri injap kawalan dua dudukan langsung, dan di manakah ia digunakan?

• Perbezaan tekanan besar yang dibenarkan, kerana ia boleh mengimbangi banyak daya tidak seimbang. Untuk DN100, perbezaan tekanan ialah 280 kPa.

• Kapasiti aliran yang besar. KV untuk DN100 ialah 160.

• Kebocoran yang tinggi, kerana dua teras injap tidak boleh mengelak pada masa yang sama. Kebocoran standard ialah 0.1%KV, iaitu 10 kali ganda daripada injap duduk tunggal.

Ia digunakan terutamanya dalam situasi pembezaan tekanan tinggi di mana kebocoran bukanlah satu keperluan yang ketat.

Apakah kelebihan utama injap kawalan lengan?

Menggabungkan kelebihan injap tunggal dan dua dudukan. Kelebihan utama:

1. Kestabilan yang baik. Daripada menggunakan teras injap dan tempat duduk injap untuk pendikit, palam injap digunakan, yang mempunyai lubang keseimbangan untuk mengurangkan daya tidak seimbang pada palam injap. Permukaan panduan yang besar di antara lengan dan palam, bersama-sama dengan perubahan kecil dalam daya tidak seimbang, menjadikannya kurang terdedah kepada getaran.

2. Kebolehtukaran yang kuat dan serba boleh. Dengan menggantikan lengan, pekali aliran dan ciri aliran yang berbeza boleh dicapai.

3. Perbezaan tekanan besar yang dibenarkan, dengan kesan pengembangan haba yang minimum. Prinsip keseimbangan injap lengan dengan lubang imbangan adalah serupa dengan injap dua dudukan, membolehkan perbezaan tekanan yang besar. Oleh kerana lengan dan palam diperbuat daripada bahan yang sama, pengembangan haba adalah konsisten.

4. Tingkap pendikit yang disediakan oleh lengan boleh mempunyai bukaan besar atau lubang kecil (jenis jet). Yang terakhir ini mempunyai kesan pengurangan hingar dan pengurangan getaran, dan penambahbaikan selanjutnya boleh menjadikannya injap hingar rendah.

Ia sesuai untuk situasi dengan perbezaan tekanan yang besar dan keperluan bunyi yang rendah.

Apakah injap lain dengan fungsi pengawalseliaan yang wujud selain injap tunggal, dua dudukan dan lengan?

Injap diafragma, injap rama-rama, injap bebola O (terutamanya untuk tutup), injap bebola V (julat kawalan yang besar, tindakan ricih), dan injap putar sipi.

Apakah nisbah boleh laras R, nisbah boleh laras ideal, dan nisbah boleh laras sebenar bagi injap kawalan?

Nisbah boleh laras R ialah nisbah antara aliran maksimum dan minimum yang boleh dikawal oleh injap.

Apabila perbezaan tekanan merentasi injap kekal malar, nisbah aliran maksimum kepada aliran minimum dipanggil nisbah laras ideal.

Dalam amalan, perbezaan tekanan berubah, jadi nisbah dipanggil nisbah laras sebenar.

Apakah nilai pekali aliran C, Cv, dan KV bagi injap kawalan?

Kapasiti aliran injap kawalan diwakili oleh pekali aliran.

1. Cv dalam unit kejuruteraan: jumlah air yang melalui injap sejam apabila dibuka sepenuhnya, dengan perbezaan tekanan 1 kgf/cm² dan suhu 5-40°C.

2. C dalam unit imperial: bilangan gelen seminit air yang melalui injap apabila terbuka sepenuhnya, dengan perbezaan tekanan 1 psi.

3. KV dalam unit antarabangsa: isipadu air yang melalui injap sejam apabila dibuka sepenuhnya, dengan perbezaan tekanan 100 kPa dan suhu 5-40°C.

Cv = 1.17 KV KV = 1.01 C

Apakah daya yang mesti dipenuhi oleh output penggerak untuk injap kawalan?

1. Mengatasi daya statik tidak seimbang pada teras injap.

2. Sediakan tekanan penutup untuk menyokong tempat duduk injap.

3. Mengatasi geseran pembungkusan.

4. Daya tambahan yang diperlukan oleh aplikasi atau struktur tertentu (cth, belos, pengedap lembut, dsb.).

Apakah yang dimaksudkan dengan pembukaan dan penutupan aliran dalam injap kawalan?

Ia merujuk kepada arah aliran sederhana, dan tidak berkaitan dengan fungsi injap (udara-buka, udara-tutup). Arah aliran adalah penting kerana ia menjejaskan kestabilan, kebocoran dan bunyi.

Definisi: Jika arah aliran pada bukaan pendikit adalah sama dengan arah bukaan injap, ia dipanggil pembukaan aliran; jika tidak, ia dipanggil penutupan aliran.

Injap manakah yang memerlukan pemilihan arah aliran, dan bagaimana ia dipilih?

• Injap kawalan kedap tunggal, seperti injap duduk tunggal, injap tekanan tinggi dan injap lengan kedap tunggal tanpa lubang imbangan, memerlukan pemilihan arah aliran.

• Pembukaan aliran dan penutupan aliran masing-masing mempunyai kebaikan dan keburukan mereka. Injap pembukaan aliran lebih stabil, tetapi ia mempunyai prestasi pembersihan diri dan pengedap yang lebih lemah, yang membawa kepada jangka hayat yang lebih pendek. Injap penutup aliran mempunyai jangka hayat yang lebih lama, pembersihan diri yang lebih baik dan prestasi pengedap, tetapi kestabilan adalah lemah apabila diameter batang lebih kecil daripada diameter teras injap.

• Injap duduk tunggal, injap aliran kecil dan injap lengan bertutup tunggal biasanya memilih bukaan aliran. Jika terdapat gosokan yang teruk atau keperluan untuk pembersihan diri, penutupan aliran boleh dipilih. Injap kawalan buka cepat dua kedudukan biasanya memilih penutupan aliran.

Apakah tiga faktor utama yang perlu dipertimbangkan semasa memilih penggerak?

• Daya keluaran penggerak mestilah lebih besar daripada beban injap kawalan dan harus sepadan dengan munasabah.

• Periksa sama ada perbezaan tekanan yang dibenarkan yang ditentukan oleh injap kawalan sepadan dengan keperluan proses. Untuk perbezaan tekanan yang besar, kira daya tidak seimbang pada teras injap.

• Kelajuan tindak balas penggerak mesti memenuhi keperluan operasi proses, terutamanya untuk penggerak elektrik.

Apakah tujuh langkah untuk menentukan saiz injap kawalan?

1. Tentukan kadar aliran yang dikira — Qmax, Qmin.

2. Tentukan perbezaan tekanan yang dikira — pilih nisbah rintangan S berdasarkan ciri sistem, kemudian hitung perbezaan tekanan (apabila injap terbuka sepenuhnya).

3. Kira pekali aliran — gunakan formula, carta atau perisian yang sesuai untuk menentukan KVmax dan KVmin.

4. Pilih nilai KV — berdasarkan KVmax, pilih nilai KV yang tersedia paling hampir daripada siri produk yang dipilih.

5. Sahkan bukaan — apabila Qmax diperlukan, bukaan injap hendaklah kurang daripada 90%; untuk Qmin, ia sepatutnya lebih besar daripada 10%.

6. Sahkan nisbah boleh laras sebenar — biasanya nisbah boleh laras sebenar perlu lebih besar daripada nisbah boleh laras yang diperlukan.

7. Tentukan saiz injap — jika ia tidak memenuhi keperluan, pilih semula nilai KV dan sahkan semula.

Apakah peranti tambahan (aksesori) untuk injap kawalan pneumatik, dan apakah fungsinya?

1. Penentu kedudukan injap — digunakan untuk meningkatkan prestasi injap kawalan dan mencapai kedudukan yang betul.

2. Suis kedudukan injap (lejang) — menunjukkan had lejang atas dan bawah injap kawalan.

3. Injap tahan pneumatik — memegang injap pada kedudukan semasa apabila punca udara gagal.

4. Injap solenoid — menukar laluan udara secara automatik. Untuk kawalan udara tunggal, gunakan injap 2-kedudukan 3-hala; untuk kawalan udara berganda, gunakan injap 2-kedudukan 5-hala.

5. Mekanisme manual — membenarkan operasi manual sekiranya berlaku kegagalan sistem.

6. Penggalak pneumatik — mempercepatkan pergerakan penggerak diafragma pneumatik dan mengurangkan masa penghantaran.

7. Pengawal selia penapis udara — digunakan untuk pembersihan udara dan peraturan tekanan.

8. Takungan udara — menyediakan udara untuk operasi injap berterusan semasa kegagalan sumber udara, secara amnya memerlukan perlindungan tiga peringkat.

Dalam keadaan apakah penentu kedudukan injap diperlukan?

1. Dalam situasi dengan geseran yang tinggi dan di mana kedudukan yang tepat diperlukan. Contohnya, injap kawalan suhu tinggi, suhu rendah atau injap kawalan menggunakan pembungkusan grafit fleksibel.

2. Dalam proses perlahan di mana kelajuan tindak balas injap kawalan perlu dipertingkatkan. Contohnya, sistem yang mengawal suhu, paras cecair, analisis, dsb.

3. Dalam kes di mana daya keluaran dan daya tutup penggerak perlu ditingkatkan. Contohnya, injap satu tempat duduk dengan DN ≥ 25, injap dua dudukan dengan DN > 100, atau injap dengan perbezaan tekanan (△P) > 1 MPa atau tekanan masuk P1 > 10 MPa.

4. Dalam sistem kawalan segmen, atau apabila bentuk udara terbuka atau tutup udara injap kawalan perlu ditukar semasa operasi.

5. Dalam keadaan di mana ciri-ciri aliran injap kawalan perlu ditukar.